close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Підготовка до Всеукраїнської олімпіади з хімії
Під час олімпіади можуть використовуватись:
 калькулятор (не телефон!!!);
 періодична система;
 таблиця розчинності;
 ряд активності металів;
 ряд електронегативності.
При підготовці до олімпіад необхідно звернути увагу на сучасну українську номенклатуру
неорганічних та органічних речовин, правильне оформлення короткої умови задачі та їх розв’язання.
При виконанні завдань необхідно уважно прочитати завдання та виконати всі умови. Наприклад:
Запишіть рівняння реакцій відповідно до схеми перетворень:
CuS  A  Cu  B  CuSO4  Cu(OH)2 A


Cu(OH)Cl Cu(NO3)2
Назвіть речовини А і В. Запишіть по 2 реакції одержання даних речовин.
Відповідь.
2CuS + 3O2  2CuO + 2SO2
CuO + H2  Cu + H2O
Cu + Cl2  CuCl2
CuCl2 + H2SO4  CuSO4 + 2HCl
CuCl2 + NaOH  Cu(OH)Cl + NaCl
CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4
Cu(OH)2  CuO + H2O
CuSO4 + Ba(NO3)2  BaSO4 + Cu(NO3)2
Речовина А – CuO – купрум(ІІ) оксид
2Cu + O2  2CuO
Cu2(OH)2CO3  2CuO + CO2 + H2O
Речовина В - CuCl2 – купрум(ІІ) хлорид
CuO + 2HСl  CuCl2 + H2O
Hg(NO3)2 + Cu → Hg + Cu(NO3)2
Cu(OH)2 + 2HСl  CuCl2 + 2H2O
Зверніть увагу на різні типи задач
 задачі на обчислення за хімічними формулами:
1. Маса суміші азоту і кисню дорівнює 11,84г, а об’єм 9,408л (н.у.). Скільки молекул азоту
припадає на 1 молекулу кисню?
Відповідь.
Дано:
1)
9 , 408 л
m(N2 + O2) = 11,84 г
 ( N 2  O2 ) 
 0 . 42 моль
22 , 4 л / моль
V(N2 + O2) = 9,408 л
2) Нехай ν(N2) = x моль, тоді m(N2) = ν · M = 28x г
N(N2) на 1 моль О2
ν(О2) = (0,42 - х) моль, m(O2) = 32(0.42-x) г
3) m(N2) + m(O2) = 11,84
28x + 32(0.42-x) = 11,84
х = 0,4 моль (ν(N2))
ν(О2) = 0,42 – 0,4 = 0,02(моль)
4) N(N2) = 0,4 · NА = 2,408 · 1023(молекул)
N(О2) = 0,02 · NА = 0,1204 · 1023(молекул)
N(N2) : N(О2) = 2,408 ·1023(молекул) : 0,1204 ·1023 = 20 : 1
Відповідь: на 1 молекулу кисню припадає 20 молекул азоту.
 задачі на масову частку елемента чи речовини та виведення формули речовини:
2. Визначте формулу речовини, якщо відомо, що вона містить 23,485% Фосфору, 21,21%
Нітрогену, 6,82% Гідрогену, 48,485% Оксигену. Назвіть речовину, запропонуйте спосіб її
отримання та напишіть рівняння реакцій за її участю.
Відповідь.
Дано:
23 , 485 21 , 21 6 ,82 48 , 485
x : y : z : p   ( P ) :  ( N ) :  ( H ) :  (O ) 
:
:
:
 0 , 7575 : 1,515
w(P)
=
31
14
1
16
23,485%
Формула: PN2H9O4  (NH4)2HPO4 амоній гідрогенфосфат
w(N) = 21,21% Добування: 2NH4OH + H3PO4 = (NH4)2HPO4 + 2H2O
w(H) = 6,82%
Властивості: (NH4)2HPO4 + NH4OH = (NH4)3PO4 + H2O
w(O)=
(NH4)2HPO4 + 2H2SO4 = H3PO4 + 2 (NH4)HSO4
48,485%
PxNyHzOp - ?
: 6 ,82 : 3, 0303  1 : 2 : 9 : 4
3. Вміст піриту (FeS2) в руді становить 92%. Обчисліть масову частку Сульфуру в руді.
Дано: руда
Розв’язування:
w(FeS2) = 92% (0,92) Записуємо схему:
w(S) - ?
92 г
х г
руда  FeS
120 г

2
2S
2  32 г
1. Нехай m(руди) = 100 г, тоді
w ( FeS 2 )  m ( руди )
m ( FeS 2 ) 
100 %

92 %  100 г
 92 г
100 %
2. Знаходимо масу Сульфуру у піриті
х 
92  2  32
 49 , 07 ( г )
120
3. Знаходимо масову частку Cульфуру
w(S ) 
m (S )
m ( руди )

49 , 07 г
100 г
 0 , 4907 або 49 , 07 %
Відповідь: w(S) = 0,4907
4. Масова частка Оксигену в оксиді деякого металу 30%. Назвіть цей метал, охарактеризуйте
галузі його застосування.
Дано: MexOy
Розв’язування:
w(O) = 30% (0,3) I спосіб:
II спосіб:
1) MexOy → Me2Oy
1) MexOy → Me2Oy
Me - ?
Нехай Ar(Me) = x,
Нехай Ar(Me) = x,
Mr(Me2Oy) = 2x + 16y
Mr(Me2Oy) = 2x + 16y
w (O ) 
n  Ar ( O )
M r ( Me 2 O y )
2)
0 ,3 
y  16
2 x  16 y
w (O ) 
2)
n  Ar ( O )
M r ( Me 2 O y )
M r ( Me 2 O y ) 
y  16
0 ,3
0,6x + 4,8y = 16y
Mr(Me2Oy) = 53,33y
0,6x = 11,2y
3) якщо у = 1, то Аr(Me)
x = 18,67y
=Mr(Me2Oy) – yAr(O) = 53,33
3) якщо у = 1, то Аr(Me) =
– 16 = 18,67
18,67
у = 2, то Аr(Me) = 37
у = 2, то Аr(Me) = 37
у = 1, то Аr(Me) = 56 → відповідає
у = 1, то Аr(Me) = 56 → відповідає Ar(Fe), оксид Fe2O3
Ar(Fe), оксид Fe2O3
Застосування заліза та його сполук:
 металургія (виробництво чавуну, сталі, феросплави);
 медицина (проти анемічні засоби);
 сільське господарство.
Відповідь: метал - Fe
5. При взаємодії двох простих речовин, (елементи знаходяться в одній групі) утворився газ А, що має
різкий запах і густину за повітрям 2,21. 5,6 л газу А (н.у.) пропустили через надлишок вапнякової води,
внаслідок чого утворився осад Б. Обчисліть масу і вкажіть колір осаду Б. Наведіть рівняння реакцій.
Дано:
Dпов(А) = 2,21
V(A) =5,6 л
Ca(OH)2
Б↓
m(Б) - ?
Розв’язування:
1. М(А) = Dпов · М(пов) = 2,21 · 29 = 64 (г/моль), що відповідає SO2 (S i O
знаходяться в одній групі та утворюють газоподібну сполуку).
0,25 моль
х моль
Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3↓ + H2O
2.
1 моль
1 моль
5,6
 ( SO 2 ) 
 0 , 25 ( моль )
22 , 4
3.  ( СaSO 3 )  0 , 25 ( моль )
4. m(CaSO3) = ν · M = 0,25 · 120 = 30(г)
Відповідь: m(CaSO3) = 30(г), осад білий
6. При занурені металічної пластинки масою 50 г в розчин соляної кислоти виділилось 0,336 л газу.
Її вийняли, висушили. Маса пластинки зменшилася на 1,68%. Визначте метал.
Дано:
Розв’язування:
m1(пл) = 50 г
1. Обчислюємо різницю мас пластинок – масу металу, що прореагував:
m2(пл)< на 1,68% ∆mпл = m1(пл) · 0,0168 = 50 · 0,0168 = 0,84 (г)
0 , 84 г
V(↑) = 0,336 л
n 0 , 336 л
Me  nHCl  MeCl n 
H2
Ме - ?
х .г
2 n
22 , 4 л
2
х
0 ,84  11 , 2 n
 28 n
0 ,336
2.
, де n - валентність металу
3. Якщо n = 1
Ar(Me) = 28 → Si (неметал)
n=2
Ar(Me) = 56 → Fe
n=3
Ar(Me) = 84 → Kr (неметал)
Відповідь: метал - залізо
 задачі на суміші:
7. При дії аргентум нітрату на суміш натрій хлориду та калій хлориду масою 2,66г було добуто
5,74г осаду. Визначте маси солей у суміші.
Відповідь.
Дано: AgNO3
m(NaCl + КCl) = 2,66 г
m(осаду) = 5,74 г
m1(солі) - ?
m2(солі) - ?
1. Нехай m(NaCl) = х г;
m(КCl) = (2,66 - х) г
2.  ( AgNO )  m  5 , 74  0 , 04 ( моль )
3
M
143 ,5
3. х г
а моль
NaCl + AgNO3  AgCl + NaNO3
1 моль
1 моль
58,5 г/моль
58,5 г
(2,66 – х) г
в моль
KCl + AgNO3  AgCl + KNO3
1 моль
1 моль
74,5 г/моль
74,5 г
4. а + в = (AgCl)
х
58 , 5

2 , 66  х
а 
х
( моль )
58 ,5
в 
2 , 66  х
( моль )
74 ,5
 0 , 04
74 ,5
x = 1,17  m(NaCl) = 1,17 г
5. m(KCl) = m (NaCl + KCl) – m(NaCl) = 2,66 – 1,17 = 1,49 (г)
Відповідь: m(NaCl) = 1,17 г; m(KCl) = 1,49 г
Газова суміш карбон (II) оксиду та карбон (IV) оксиду об’ємом 3,36 л (н.у.) має масу 5 г.
Обчисліть об’єм кожного газу у суміші.
Дано:
Розв’язування:
V(CO + CO2) = 3,36 л I спосіб:
m(CO + CO2) = 5 г
1. Нехай V(CO) = x л;
V(CO2) = (3,36 – x) л;
V(CO) - ?
V ( CO 2 ) 3,36  x
V ( CO )
x
 ( СO ) 

( моль )  ( СO 2 ) 

( моль )
V(CO2) - ?
Vm
22 , 4
Vm
22 , 4
8.
m ( СO )   ( CO )  M ( CO ) 
x
22 , 4
 28 ( г ) m ( СO 2 )    M 
3,36  x
22 , 4
 44 ( г )
m(CO) + m(CO2) = 5
28  x

( 3,36  х )  44
22 , 4
5
22 , 4
28x + 147,84 – 44x = 112
35,84 = 16x
x = 2,24 (л) → V(CO)
V(CO2) = 3,36 – 2,24 = 1,12 (л)
II спосіб:
 ( сум ) 
V ( сум )

Vm
3,36
 0 ,15 ( моль )
22 , 4
1)
2) Нехай ν(CO) = x моль, ν(CO2) = (0,15 – x) моль
3) 28·х + 44(0,15 - х) = 5
28х + 6,6 – 4,4х = 5
1,6 = 16х
х = 0,1 (моль) → ν(СО)
ν(СО2) = 0,05 моль
4) V(CO) = ν · Vm = 0,1 · 22,4 = 2,24 (л)
5) V(CO2) = ν· Vm = 0,05 · 22,4 = 1,12 (л)
III спосіб:
M ( CO  CO 2 ) 
Vm  m

22 , 4  5
 33 ,33 ( г / моль )
V
3,36
1)
2) Нехай φ(CO) =х, φ(CO) = 1- х
M(CO + CO2) = φ(CO) · M(CO) + φ(CO2) · M(CO2)
33,33 = 28х + 44(1-х)
16х = 10,67
х = 0,6669 → φ(СО)
3) φ(СО2) = 1 – х = 0,3331
4) V(CO) = φ(CO) · Vсум = 0,6669 · 3,36 = 2,24 (л)
5) V(CO2) = 3,36 - V(CO) = 3,36 – 2,24 = 1,12 (л)
Відповідь: V(CO) = 2,24 (л), V(CO2) = 1,12 (л)
 задачі з використанням послідовних реакцій:
9. Обчисліть об’єм 8% розчину натрій гідроксиду (густина розчину 1,092г/мл), необхідний для
взаємодії з розчином, отриманим внаслідок розчинення у 120г 26% ортофосфатної кислоти
фосфор (V) оксиду, одержаного при окисненні 4,96г фосфору.
Запишіть рівняння відповідних реакцій.
Відповідь.
Дано:
w(NaOH) = 8%
(р. NaOH) = 1,09 г/мл
m(р. H3PO4) .= 120г
w(H3PO4) = 26%
m(P) = 4,96 г
V(р. NaOH).- ?
m
1. ( P ) 
4 ,96

M
 0 ,16 ( моль )
30 ,977
0,16 ì î ëü
õ ì î ëü
 5 O 2  2 P2 O 5
2. 44ì P
î ëü
x = 0,08 моль  (P2O5)
2 ì î ëü
0 , 08 ì î ëü
x ì î ëü
3. P2 O 5  3 H 2 O  2 H 3 P O 4
1 ì î ëü
x1 = 0,16 моль   (H3PO4)
2 ì î ëü
4. m1(H3PO4)утв = ·M= 0.16·98 = 15.68 г  утворилося при взаємодії P2O5 з H2O
5. m 2

w (% )( H 3 P O 4 )  m ( H 3 P O 4 ) ðî ç .
 31, 2 ã  áóëà â ðî ç÷è í ³
100
6. m(H3PO4) = m1(H3PO4) + m2(H3PO4) = 31.2 + 15.68 =46.88 (г)
7.
n( H 3 PO4 ) 
0 .4 8 ì î ëü
m
M

45.88
 0.48 ì î ëü
98
õ
H 3 P O4  3 N aO H  N a3 P O 4  H 2O
1 ì î ëü
3 ì î ëü
8. m(NaOH) = ·M=1.44·40=57.6 (г)
х3 = 1.44 моль   (NaOH)
9. m ( N aO H ) ðî ç. 
m ( N aO H )  100%
W (% )( N aO H )
10.
V ( N aO H ) ðî ç . 
m


720

57.6  100
 720 ( ã)
8
 659.34 ì ë  0, 66 ë
1.092
Відповідь: V(NaOH) = 0,66 л.
10. Газ, добутий при згоранні 3,6г невідомої сполуки, спочатку пропустили через поглинач з
фосфор (V) оксидом, а потім через розчин вапнякової води. При цьому маса першого поглинача
збільшилась на 5,4г, а у другому утворилось 5г кальцій карбонату та 16,2г кальцій гідроген
карбонату. Визначте формулу сполуки, запишіть її ізомери та назвіть їх.
Відповідь.
m
5
Дано:
 ( СaCO ) 

 0 , 05 ( моль )
M
100
1.
m (CxHyOz) = 3,6 г
m
16 , 2
P2O5
 ( Сa ( НCO ) ) 

 0 ,1( моль )
M
162
Ca(OH)2
2.
x моль
0,05 моль
m (H2O) = 5,4 г
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3
x = 0.05 моль
m (CaCO3) = 5 г
1 моль
1 моль
m (Ca(HCO3)2) = 16,2 г
у моль
x моль
0,1 моль
3
3
2
1
CxHyOz -?
CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
x1 = 0.1 моль; у = 0,1 моль
1 моль
1 моль
1 моль
3. 0,1 моль
x2 моль
CaCO3  CO2
x2 = 0,1 моль
1 моль
1 моль
4. (СО2)заг = x + x1 + x2 = 0,05 + 0,1 + 0,1 =0,25 (моль)
5. (C) = (СО2)заг = 0,25 моль
 ( H 2O ) 
m

5,4
 0 ,3 ( моль )
M
18
6.
7. (H) = 2  (H2O) = 2  0,3 = 0,6 (моль)
8. (C) : (H) = 0,25 : 0,60 = 5 / 12
9. Формула: С5Н12.
Перевіряємо: m(C) = 0,25  12 = 3(г)
m(H) = 0.6 1 = 0,6 (г)
m(C + H) = 3 +0,6 = 3,6(г)
m(C + H) = m(CxHyOz) = 3,6г
Ізомери: С5Н12: СH3 – CH2- CH2- CH2- CH3 пентан
СH3 – CH - CH2- CH3
CH3


CH3
СH3 – C - CH3

2-метилбутан
CH3
2,2–диметилпропан
Відповідь: С5Н12.
 задачі на закономірності перебігу хімічних реакцій:
11. Як зміниться тиск до моменту встановлення рівноваги у реакції синтезу амоніаку, що протікає в
закритій посудині за постійної температури. Початкові концентрації азоту і водню в суміші
дорівнюють відповідно 2 і 6 моль/л, а рівновага настає, коли прореагувало 10% азоту.
Дано: 10% N2
[N2]поч = 2 моль/л
[Н2]поч = 6 моль/л
t = const
p-?
Розв’язування:
0 , 8 м ол ь / л
x м ол ь / л
4V
2V
N 2  3 H 2  2 NH
3
1. Обчислимо концентрації газів до моменту рівноваги:
[N2]рівн = 0,1 · [N2]поч = 0,1 · 2 = 0,2 (моль/л)
[Н2]рівн = 0,1 · [Н2]поч = 0,1 · 6 = 0,6 (моль/л)
2. Загальна концентрація газів:
[N2 + Н2]рівн = 0,2 + 0,6 = 0,8 (моль/л)
3. За рівнянням реакції: 4 V(N2 + Н2) утворюють 2 V(NH3)
За умовою задачі:
0,8 моль/л
→
х моль/л
х = 0,4моль/л → [NH3]
4. В суміші залишилось:
[N2 + Н2]зал = [N2]поч + [Н2]поч - [NH3] = 2 + 6 – 0.4 = 7,6 (моль/л)
5. За рівнянням Менделєєва–Клапейрона: pV = nRT;
p = cRT → T = const;
Тиск зменшиться в 7,6/8 = 0,95 рази
Відповідь: тиск зменшиться в 0,95 рази.
12. Обчисліть, якщо при згоранні сірки утворюється 16 г SO2 та виділяється тепла.
Дано:
Розв’язування:
m(SO2) = 16 г
Записуємо рівняння реакції:
0 , 25 м оль
 73 , 48 кДж
∆Н = -73,48 кДж

SO
Н
S  O2
∆Нутв(SO2) - ?
2
1 м оль
1. Знаходимо кількість речовини сульфур (IV) оксиду
 ( SО 2 ) 
m ( SO 2 )
M ( SO 2 )

16 г
64 г / моль
 0 , 25 моль
2. Знаходимо теплоту утворення сульфур (IV) оксиду
Н 
1 моль  (  73 , 48 ) кДж
0 , 25 моль
  293 ,92 кДж
Відповідь: ∆Нутв(SO2) = -293,92 кДж
p
nRT
V
;
Навчально-методична література щодо підготовки до Всеукраїнської
учнівської олімпіади з хімії
Підручники і навчальні посібники
Загальна і неорганічна хімія
1. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия. 8-11 классы. Пособие для средней школы.
М.: Экзамен, 2002.
2. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. Современный курс
для поступающих в вузы. В 2 т. 14-е изд. М.: Экзамен, 2008. (або попередні
видання).
3. Браун Т., Лемей Г. Химия в центре наук. – М.: Мир, 1983.
4. Крестов Г.А., Березин Б.Д. Основные понятия современной химии. Л.: Химия,
1986.
5. Турова Н.Я. Таблицы-схемы по неорганической химии: учебно-справочное
издание. М.: МЦНМО, 2009.
6. Некрасов Б.В. Основы общей химии. В 2 т. 4-е изд. М., 2003 (або 3-тє вид.,
1973).
7. Фиалков Ю.Я. Не только в воде. Л.: Химия, 1976.
8. Холин Ю.В., Слета Л.А. Репетитор по химии. Харьков: Фолио, 1998.
9. Фізична і колоїдна хімія
10.Эткинс П., де Паула Дж. Физическая химия. М.: Мир, 2007.Даниэльс Ф.,
Олберти Р. Физическая химия. М.: Мир, 1978.
11.Еремин В.В. Теоретическая и математическая химия для школьников. М.:
МЦНМО, 2007.
12.Жданов В.П. Скорость химической реакции. Новосибирск: Наука, 1986.
13.Аналітична хімія
14.Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. В 2-х т. М.: Мир, 1979.
15.Лайтинен Г.А., Харрис В.Е. Химический анализ. М.: Химия, 1979.
16.Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 т. 3-е изд. М.: Дрофа, 2005 (або
попередні видання).
17.Органічна хімія і біохімія
18.Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко, А.Т.;. Органическая химия. Учебник для
ВУЗов. СпБ: Иван Федоров, 2003 (або попередні видання).
19.Робертс Дж., Касерио М. Основы органической химии. В 2 т. 2-е изд. М.: Мир,
1978.
20.Ластухін Ю.О., Воронов С.А. Органічна хімія. Львів: Центр Європи, 2001.
21.Ковтуненко В.О. Загальна стереохімія. Київ: Невтес, 2001,
22.Пивоваренко В.Г. Основи біоорганічної хімії. Підручник для 11 класу
загальноосвітньої школи з поглибленим вивченням хімії. 2-ге вид. К.: Освіта,
1998 (або 1-ше вид., 1995).
23.Збірники задач
24.Будруджак П. Задачи по химии. М.: Мир, 1989.
25.Неділько С. А., Попель П.П. Загальна й неорганічна хімія: Задачі та вправи. К.:
Либідь, 2001.
26.Николаенко В.К. Сборник задач по химии повышенной трудности. М.: МИРОС,
1996.
27.Свитанько И.В. Нестандартные задачи по химии. М.: МИРОС, 1995.
28.Олімпіади з хімії. Збірник задач всеукраїнських, обласних, районних олімпіад з
розв'язаннями, вказівками, відповідями / І.І. Кочерга, Ю.В. Холін, Л.О. Слєта та
ін. Харків: Ранок, Веста, 2004.
29.Слета Л.А., Холин Ю.В. 2002 задачи по химии. 2-е изд. Ростов-на-Дону, Феникс,
2006 (або 1-ше вид. Харьков: Фолио, 2003).
30.Слєта Л.О., Чорний А.В., Холін Ю.В. 1001 задача з хімії з відповідями,
вказівками,
31.Кузьменко розв'язками. Харків: Ранок, 2000; Слета Л.А., Черный А.В., Холин
Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями. М.: Илекса,
2004.
32.Польские химические олимпиады / Э. Квапневский, Т. Шаршаневич,
Р. Киешковский и др. М.: Мир, 1980.
33.Сорокин В.В., Загорский В.В., Свитанько И.В. Задачи химических олимпиад.
Принципы и алгоритмы решений. М.: Изд-во МГУ, 1989.
34.Хвалюк В.Н., Головко Ю.С., Кананович Д.Г.. Олимпиады школьников по химии:
теоретические задания с решениями. Ч. 1., 2007; Ч. 2, 2008. Минск: Нар. асвета.
35.Хомченко Г.П., Хомченко І.Г. Задачі з хімії для вступників до вузів: Навчальний
посібник. К.: Вища школа (всі видання).
36.Н.Е., Еремин В.В. 2500 задач по химии с решениями (для поступающих в вузы).
М.: ОНИКС 21 век, Мир и образование, 2002.
Інтернет-ресурси
 Хімічні олімпіади в Україні:
http://www-chemo.univer.kharkov.ua/olympiad.htm
 хімічні олімпіади Білорусі:
http://superhimiki.at.tut.by/default_ru.html
 хімічні наука й освіта в Росії. Шкільні олімпіади з хімії:
http://www.chem.msu.su/rus/olimp/
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа